Martin Sixsmith es un cínico y descreído periodista caído en desgracia que, un buen día, se encuentra con la historia de su vida: Philomena Lee, una humilde pero siempre bienintencionada mujer de setentaytantos años que se ha pasado los últimos cincuenta buscando a su hijo.

La historia de Philomena es una que ha tratado de ser silenciada durante medio siglo y habla de cómo la estricta sociedad de la época le robó a su recién nacido y la condenó a ingresar en un convento como castigo por quedarse embarazada tan joven.

Ahora el periodista y la anciana pero valerosa mujer decidirán unir sus fuerzas y se embarcarán en un viaje inolvidable entre dos continentes en busca de la verdad y de la justicia, y que les cambiará a ambos para siempre.